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课件网) 9.4 静电的防止与应用 人教版（2019）高二年级物理必修3同步备课系列 1 静电平衡 2 尖端放电 3 静电屏蔽 目录 CONTENTS 4 静电吸附 新课导入 自然界到处都有静电。生产中的搅拌、挤压、切割等活动，生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。 加油站的静电释放器 电子加工厂的静电释放器 在加油站给车加油前、在电子厂施工前，为什么要触摸一下静电释放器？ 新课导入 自然界到处都有静电。生活中的穿衣、脱衣、运动等过程都可能产生静电。静电有其有利的一面，也有有害的一面。为做好静电的防止和利用，我们需要先学习静电平衡。 静电平衡 第一部分 01 静电平衡 如图，把一个不带电的金属导体ABCD放电电场强度为E的电场中。导体上会出现怎样的现象？ — — — — — — — — — 由于静电感应，在导体 AB 侧的平面上将感应出负电荷，在 CD 侧的平面上将感应出正电荷。 1.导体中自由电荷在电场力作用下将发生定向移动。 01 静电平衡 导体内自由电子的定向移动会一直进行下去吗？两端的感应电荷会无限制增加吗？ — — - + - + - + 2.导体两端出现感应电荷,感应电荷在导体中中产生反方向的附加场。 感应电荷的电场和外电场叠加，使导体内部的电场减弱。在叠加后的电场作用下，仍有自由电子不断运动，直到导体内部各点的电场强度E＝0 感应电荷的电场和外电场叠加，使导体内部的电场减弱。在叠加后的电场作用下，仍有自由电子不断运动，直到导体内部各点的电场强度E＝0 3. 静电平衡：导体中无电荷定向移动的状态,就叫静电平衡状态。 - + - + - + - + - + 导体内自由电子的定向移动会一直进行下去吗？两端的感应电荷会无限制增加吗？ 01 静电平衡 02 静电平衡的特点 - + - + - + - + - + 2.处于静电平衡状态下的导体，内部的场强处处为0。 1.金属导体建立静电平衡的时间是非常短暂的。 02 静电平衡的特点 - + - + - + - + - + 3.导体内部无电场线分布，外表面处场强方向必跟该点的表面垂直。 若场强方向跟该点的表面若不垂直，则沿该点的表面就有一场强分量，电荷在这一场强分量作用下就会发生运动，就不会处于静电平衡状态了。 处于静电平衡状态下的导体中的电荷又是怎样分布的呢？ 尖端放电 第二部分 01 导体上电荷的分布 静电平衡时导体上电荷的分布特点： 结论1：导体内部没有净电荷，电荷只分布在导体的外表面。 结论2：在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度（单位面积的电荷量）越大。 实验演示1：法拉第圆筒 实验演示2：不规则带电体 点击播放 点击播放 01 导体上电荷的分布 01 导体上电荷的分布 几种常见导体上电荷的分布 均匀球形导体 枕形导体 原来，导体上越尖锐的地方电荷的密度越大，周围的场强也越大。这种特点可以加以应用吗？ 02 尖端放电的原理 导体周围的强电场使空气中残留的带电粒子发生剧烈运动 带电粒子与气体分子碰撞使气体分子中的正负电荷分离 强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。 02 尖端放电的原理 强电场使空气分子中正负电荷分离的现象叫做空气的电离。 新产生的带电粒子在强电场的作用下使空气进一步电离 电离产生的带电粒子在电场的作用下，向着与自己电荷符号相反的一端运动 02 尖端放电的原理 导体尖端的强电场使附近的空气电离，电离后的异种离子与尖端的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷。这种现象叫作尖端放电。 燃气灶的点火器 02 尖端放电的原理 03 尖端放电的应用 1.避雷针 - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + 导体尖端电荷密度大 尖端周围电场强 空气中残留带电粒子剧烈运动 分子中正负电荷分开 正负电荷奔向异种电荷 相当于尖端失去电荷 尖端放电 03 尖端放电的应用 2.高压设备 (1) ... ...
